1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Tổng hợp và bước đầu nghiên cứu tính chất của vật liệu hấp thụ dầu từ bã mía luận văn tốt nghiệp đại học

40 767 4

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Tổng hợp và bước đầu nghiên cứu tính chất của vật liệu hấp thụ dầu từ bã mía
Tác giả Nguyễn Thị Thu Hoài
Người hướng dẫn TS. Lê Đức Giang
Trường học Đại học Vinh
Chuyên ngành Hóa hữu cơ
Thể loại Khóa luận tốt nghiệp
Năm xuất bản 2011
Thành phố Vinh
Định dạng
Số trang 40
Dung lượng 2,86 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Vật liệu hấp thụ dầu hữu cơ tổng hợp: Hiện nay, vật liệu hấp thụ dầu chủ yếu đợc chế tạo từ các loại polymehữu cơ tổng hợp nh polypropylen PP, polyetylen PE, polyuretan PU,polyeste, po

Trang 1

Lời cảm ơn

Để hoàn thành khóa luận này em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS

Lê Đức Giang đã hết lòng hớng dẫn, chỉ bảo truyền đạt kiến thức và kinhnghiệm quý báu cho em trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận

Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Hoàng Văn Lựu, ThS Nguyễn ThịChung - Bộ môn Hóa hữu cơ, khoa Hóa trờng Đại học Vinh đã đóng gópnhiều ý kiến quý báu cho khóa luận

Em xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Hóa học, Ban giámhiệu trờng Đại học Vinh, cùng các thầy cô giáo khoa Hóa học đã hết lònggiúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành khóa luận

Tuy nhiên trong đề tài này còn nhiều khuyết điểm và thiếu sót nênmong quý thầy cô và các bạn góp ý để em học hỏi kinh nghiệm, và từ đó tíchlũy đợc kinh nghiệm quý báu cho công tác nghiên cứu sau này cũng nh thựchiện khóa luận này tốt hơn

Cuối cùng, em xin cảm ơn lòng biết ơn sâu sắc tới cha mẹ, anh chị emcùng bạn bè đã động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho em hoàn thànhkhóa luận này

Sinh viên: Nguyễn Thị Thu Hoài

Trờng Đại học Vinh Khoa hóa học ********************

Trang 2

Nguyễn thị thu hoài

Tổng hợp và bớc đầu nghiên cứu tính chất

Của vật liệu hấp thụ dầu từ bã mía

Khóa luận tốt nghiệp đại học

Chuyên ngành: hóa hữu cơ

Vinh, 2011 MụC LụC Trang phụ bìa

Lời cảm ơn

Mục lục

Danh mục các kí hiệu và chữ viết tắt

Danh mục các bảng

Danh mục các hình

Mở đầu 1

Chơng 1: tổng quan 3

1.1.Tràn dầu và các biện pháp xử lý ở Việt Nam và thế giới 3

1.1.1 Tràn dầu ở Việt Nam và thế giới 3

1.1.2 Một số biện pháp khắc phục 9

1.2 Vật liệu hấp thụ dầu 9

1.2.1 Phân loại vật liệu hấp thụ dầu 9

1.2.2.Yêu cầu kỹ thuật của các loại vật liệu hấp thụ dầu 11

Trang 3

1.2.3 Cơ sở khoa học và cơ chế làm việc của vật liệu hấp thụ dầu 12

1.3 Vật liệu hấp thụ dầu trên cơ sở xenlulozơ 13

1.3.1.Sợi thực vật và thành phần hoá học của sợi thực vật 14

1.3.2.Cấu tạo phân tử và tính chất hoá học của xenlulozơ 15

1.4 Giới thiệu một số vật liệu hấp thụ dầu đang đợc sử dụng 24

1.4.1 Corbol 24

1.4.2 Enretech cellusorb 25

Chơng 2: PHƯƠNG PHáP NGHIÊN CứU Và THựC NGHIệM 28

2.1 Dụng cụ và hóa chất 28

2.1.1.Nguyên liệu và hóa chất 28

2.1.2 Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm 28

2.2 Thí nghiệm điều chế dẫn xuất xenlulozơ axetat 28

2.2.1 Xử lí nguyên liệu thô (bã mía) 28

2.2.2 Phản ứng axetyl hoá xenlulzơ từ bã mía phế thải với anhydrit axetic và xúc tác là axit sunfuric 29

2.3 Phơng pháp khảo sát cấu trúc của xenlulozơ axetat 29

2.4 Phơng pháp xác định độ axetyl hoá (DAc) 29

2.5 Xác định khả năng hút nớc của các dẫn xuất xenlulozơ axetat 30

2.6 Xác định khả năng hấp thụ dầu của vật liệu hấp thụ dầu 30

Chơng 3: kết quả nghiên cứu và thảo luận 32

3.1 Kết quả khảo sát cấutrúc của xenlulozơ axetat bằng phổ hồng ngoại 32

3.2 Kết quả khảo sát hình thái học của vật liệu 34

3.3 Kết quả xác định độ axetyl hóa xenlulozơ axetat 35

3.4 Kết quả khảo sát một số tính chất của xenlulozoaxetat 36

3.4.1 Khảo sát khả năng hút nớc 36

3.4.2 Khảo sát khả năng hấp thụ dầu 37

Kết luận 39 Tài liệu tham khảo

Trang 4

DANH MôC C¸C KÝ HIÖU Vµ CH÷ VIÕT T¾T AGU: Anhydro--D glucopyranoz¬

DAc : Mức độ axetyl ho¸

DMAc : N,N-dimetyl a xª-tamit

DMAP: 4-dimetylamino pyridin

Trang 5

DANH MụC CáC BảNG Bảng Nội dung Trang

Nội dung

Trang

1.1 Thành phần hóa học của một số loại sợi thực vật 15

2.1 Các loại dầu sử dụng thí nghiệm 31

3.1 Một số dải hấp thụ đặc trng cho các dao động của một số nhóm chức chính của xenlulozơ axetat 33

3.2 Kết quả xác đinh mức độ axetyl hoá xenlulozơ axetat 35

3.3 Kết quả xác định khả năng hút nớc của sản phẩm 37

3.4 Kết quả thí nghiệm với dầu diesel 38

3.5 Kết quả thí nghiệm với dầu HD40 38

DANH MụC CáC HìNH Hình Nội dung Trang 1.1 Cấu trúc phân tử xenlulozơ 16

1.2 Cấu trúc phân tử ligin 16

1.3 Cấu trúc phân tử pectin 16

1.4 Liên kết hydro trong và ngoai mạch xenlulozơ 17

1.5 Liên kết hydro giữa các lớp xenlulozơ 18

3.1 Phổ hồng ngoại của xenlulozơ axetat 33

Trang 6

3.2 ảnh SEM của xenlulozơ bã mía trớc khi phản ứng 343.3 ảnh SEM của xenlulozơ axetat 35

Mở ĐầU

Ô nhiễm môi trờng là một trong những thách thức to lớn có ảnh hởngnghiêm trọng đến sự phát triển của đất nớc Chính vì vậy, Bộ Giáo dục và Đàotạo đã thực hiện đề án đa các nội dung đề bảo vệ môi trờng vào hệ thống giáodục quốc dân nhằm mục đích đóng góp vào việc giảm thiểu ô nhiễm môi tr-ờng trên cơ sở những hiểu biết cơ bản, có tác dụng lan tỏa trong xã hội để từ

đó tạo ra đợc ý thức và hành động thờng xuyên, nhằm bảo vệ môi trờng mộtcách bền vững

Thời gian qua, tràn dầu đã trở thành một trong những sự cố môi trờngxảy ra trên thế giới cũng nh tại Việt Nam Việc xử lý, khắc phục cũng nh thủtục bồi thờng cho công tác này gặp không ít khó khăn, đòi hỏi sự phối hợp tốtgiữa cơ quan bảo vệ pháp luật và cơ quan quản lý nhà nớc nhằm khắc phục và

xử lý một cách nhanh chóng, kịp thời ở nhiều nớc trên thế giới cũng nh ởViệt Nam, các biện pháp thờng đợc áp dụng để khắc phục sự cố tràn dầu đólà: cơ học, sinh học và hoá học Đối với biện pháp cơ học, thực hiện quâygom, dồn dầu vào một vị trí nhất định để tránh dầu lan trên diện rộng Sử dụngphao ngăn dầu để quây khu vực dầu tràn, hạn chế ô nhiễm lan rộng và để thugom xử lý Sau khi dầu đợc quây lại dùng máy hớt váng dầu hút dầu lên khochứa Ưu điểm của biện pháp này là ngăn chặn, khống chế và thu gom nhanhchóng lợng dầu tràn tại hiện trờng

Ngoài ra, có thể áp dụng biện pháp hoá học khi có hoặc không có sựlàm sạch cơ học và dầu tràn trong một thời gian dài Cụ thể, sử dụng các chấtphân tán; các chất phá nhũ tơng dầu - nớc; các chất keo tụ và hấp thụ dầu để

xử lý Với biện pháp sinh học là dùng các vi sinh vật phân giải dầu nh vikhuẩn, nấm mốc, nấm men Tuy nhiên, khi xảy ra sự cố tràn dầu thì biệnpháp cơ học đợc xem là tiên quyết cho công tác ứng phó sự cố tràn dầu tại cácsông, cảng biển

Trang 7

Trong giai đoạn hiện nay, xuất phát từ những vấn đề nh: bảo vệ môi ờng, yêu cầu các sản phẩm mới có nguồn gốc tự nhiên để hạn chế hậu quả củadầu tràn đến môi trờng trong thời gian dài, có nhiều phơng pháp khác nhau đã

tr-đợc nghiên cứu và áp dụng để thu gom dầu tràn ra khỏi môi trờng nớc Mộttrong các phơng pháp đang đợc nhiều ngời quan tâm hiện nay là tận dụng cácphụ phẩm nông nghiệp, công nghiệp làm vật liệu hấp thụ dầu Phơng pháp này

có u điểm là sử dụng nguồn nguyên liệu rẻ tiền, sẵn có và không đa thêm vàomôi trờng các tác nhân độc hại khác

Một trong các nguồn phụ phẩm công nghiệp có khối lợng lớn ở nớc ta

là bã mía Bã mía với thành phần chính là các xenlulozơ và hemixenlulozơ rấtthích hợp cho việc nghiên cứu biến đổi tạo ra các vật liệu hấp thụ để hấp thụdầu

Chính vì lẽ đó mà chúng tôi đã chọn đề tài khóa luận là: Tổng hợp và bớc đầu nghiên cứu tính chất của vật liệu hấp thụ dầu từ bã mía.

Mục đích và nhiệm vụ của khoá luận

- Điều chế vật liệu hấp thụ dầu từ bã mía bằng phản ứng axetyl hoáxenlulozơ từ bã mía phế thải với anhyđrit axetic và xúc tác axit sunfuric đặc

- Khảo sát cấu trúc của xenlulozơ axetat bằng phổ hồng ngoại và hìnhthái học của vật liệu bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM)

- Xác định độ axetyl hoá và cấu trúc của xenlulozơ axetat

- Khảo sát khả năng hấp thụ dầu và hút nớc của vật liệu

Chơng 1: TổNG QUAN 1.2.Tràn dầu và các biện pháp xử lý ở Việt Nam và thế giới

1.1.1 Tràn dầu ở Việt Nam và thế giới

Trang 8

Sự cố tràn dầu hiện nay đang là mối hiểm họa tiềm tàng đối với cácquốc gia ven biển Tại nhiều vùng biển của nhiều quốc gia có biển, hiện tợngthủy triều đen diễn ra rất phổ biến Có nhiều nguyên nhân gây ra tình trạngnày nh va chạm, tai nạn của các phơng tiện vận tải thủy (đặc biệt là tàu chởdầu), sự cố giàn khoan, sự cố phun dầu do biến động địa chất, đổ trộm dầuthải trên biển

Thời gian gần đây, khi lợng phơng tiện đờng thủy nội địa ngày càngtăng và vận tải đờng thủy nội địa ngày càng trở nên quan trọng, chiếm tỷ trọngcao trong ngành vận tải thì số lợng tai nạn đờng thủy cũng nh các sự cố tràndầu lớn, nghiêm trọng cũng đang ngày càng trở thành vấn đề nhức nhối Hiệntợng rò rỉ hay tràn xăng dầu trên sông ảnh hởng rất lớn đến hệ sinh thái nớc,

đến cuộc sống của ngời dân sống hai bên bờ sông

Các sự cố tràn dầu thờng để lại hậu quả rất nghiêm trọng làm ô nhiễmmôi trờng, ảnh hởng đến môi trờng sinh thái, tài nguyên thủy sinh, tài nguyênnớc, tài nguyên đất trên một khu vực khá rộng, gây thiệt hại đến các hoạt độngkinh tế, đặc biệt là các hoạt động có liên quan đến khai thác và sử dụng cácdạng tài nguyên thủy sản

Thông thờng, tàu thuyền khi cập cảng để bốc xếp hàng hoá lên bờ xong

sẽ vệ sinh tàu để chuẩn bị cho đợt hàng mới Công việc này thờng phát sinhnhiều chất thải ở dạng dầu cặn Tùy theo tải trọng và tình trạng kỹ thuật tàu

mà lợng dầu cặn phát sinh nhiều hay ít

ở Việt Nam:

Thời gian qua, tràn dầu đã trở thành một trong những sự cố môi trờngxảy ra tại Việt Nam Việc xử lý, khắc phục cũng nh thủ tục bồi thờng chocông tác này gặp không ít khó khăn, đòi hỏi sự phối hợp tốt giữa cơ quan bảo

vệ pháp luật và cơ quan quản lý nhà nớc nhằm khắc phục và xử lý một cáchnhanh chóng, kịp thời

Ngày 24/8/2006, tàu La Palmas (quốc tịch nớc ngoài) có trọng tải31.000 tấn, chuyên chở 23.000 tấn dầu DO trong lúc cập cảng Sài Gòn đã vavào cầu cảng và làm tràn hơn 1500 tấn dầu ra môi trờng Ngoài ra, còn có 150tấn xăng tràn ra từ hệ thống ống dẫn của cầu cảng Dù đã ứng phó sự cố kịpthời, nhng chỉ sau 9 giờ, váng dầu đã lan rộng cách khu vực xảy ra sự cố 40-50km theo phía hạ lu sông Sài Gòn Tiếp đó, do thủy triều lên, váng dầu bị

đẩy ngợc lên thợng lu cách nơi xảy ra sự cố 4-5km Sau 15 ngày, diện tích bị

ảnh hởng bởi tràn dầu là 60.000 ha bao trùm một khu vực lớn dọc theo sôngSài Gòn, trong đó diện tích bị ô nhiễm nặng nhất là 40.000 ha

Trang 9

Tiếp đó, tháng 6/2009, tàu Nhật Thuần đã chìm sâu xuống biển VũngTàu sau khi bùng cháy trong khoảng 2 giờ liền Theo Sở Tài nguyên Môi tr-ờng tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, tại thời điểm xảy ra tai nạn, trong tàu Nhật Thuần

có chứa khoảng 1.795m3 dầu cặn và chất thải lẫn dầu

Ngày 23/6/2010, chiếc sà lan Huỳnh Nhi 01, số đăng ký BL- 0304, tảitrọng 250 tấn bất ngờ bị chìm vắt ngang khu vực dới cầu Tôn Đức Thắng (cầuBạc Liêu 2) thuộc phờng 1, thị xã Bạc Liêu, tỉnh Bạc Liêu khi sà lan trên cố v-

ợt cạn trên sông kinh xáng Bạc Liêu - Cà Mau để vào bến bốc xếp, vớng phảivật cản dới lòng sông nên bị chìm Dầu dự trữ trên sà lan đã tràn ra chảy theodòng nớc, gây ô nhiễm nguồn nớc nuôi trồng thủy sản ở địa phơng

Ngày 27/4/2010 khi đang từ cửa sông ra biển, đến vị trí neo A12 (thuộcvùng biển Sao Mai, phờng 5, thành phố Vũng Tàu, cách đất liền hơn 1 km),tàu Biển Đông 50, của Công ty Hải sản Trờng Sa chở dầu đã bất ngờ bị chìmtại vùng biển Vũng Tàu Khi gặp nạn, tàu Biển Đông 50 chở theo hơn 370 tấndầu DO và hơn chục thùng phi nhớt Ngay sau khi bị chìm, dầu đã loang ramặt biển còn các phi nhớt nổi lềnh bềnh Chỉ sau khoảng vài giờ đồng hồ, dầu

đã loang rộng trên biển thành vệt dài Xung quanh vị trí tàu chìm có mùi dầubốc lên Trên đây chỉ là các ví dụ gần nhất về sự cố tràn dầu trong số các vụtràn dầu lớn xảy ở nớc ta Theo thống kê của Sở Tài nguyên và Môi trờngTP.HCM, bình quân 1 năm trên sông Sài Gòn xảy ra hơn 1 vụ tràn dầu do cácphơng tiện va chạm hoặc do bơm hút rò rỉ Đặc biệt, ven sông Sài Gòn cónhiều đơn vị hoạt động trong ngành Dầu khí, tiềm ẩn nguy cơ tràn dầu gây ônhiễm môi trờng Trong khi đó, sông Sài Gòn cùng hệ thống sông Đồng Nai lànguồn cung cấp nớc sạch cho các địa phơng TP.HCM, Đồng Nai, Tây Ninh.Nhà máy lọc dầu Cát Lái, Xí nghiệp xăng dầu Cát Lái (Q.2, TP.HCM), Xínghiệp xăng dầu Petechim - Nhà Bè, Công ty TNHH Thơng mại sản phẩm hoádầu và Nhà máy nhiệt điện Hiệp Phớc (huyện Nhà Bè) nằm trong danh sáchtiềm ẩn nguy cơ tràn dầu Ngoài ra, vịnh Gành Rái (khu vực giáp ranh giữa

TP HCM và tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu) cũng nằm trong danh sách kể trên vìtrên tuyến sông ra vịnh, mỗi ngày có khoảng hơn 40 sà lan vận chuyển xăngdầu di chuyển có nguy cơ va trạm cao Điều nguy hiểm là những sà lan này

đều đã cũ lại thiếu thiết bị hỗ trợ an toàn khi lu thông

Các sự cố tràn dầu thờng để lại hậu quả rất nghiêm trọng làm ô nhiễmmôi trờng, ảnh hởng đến môi trờng sinh thái, tài nguyên thủy sinh, tài nguyênnớc, tài nguyên đất trên một khu vực khá rộng, gây thiệt hại đến các hoạt động

Trang 10

kinh tế Điều này đòi hỏi cần thiết phải có những biện pháp mang tính đồng

bộ và hiệu quả để khắc phục tình trạng trên

Ngày 18/03/1967, tàu chở dầu Torrey Cannon bị tai nạn chìm tại eobiển Manche giữa Cornwall (Anh) và Bretagne (Pháp), đổ 120.000 tấn dầu rabiển, gây ô nhiễm nghiêm trọng

Kênh Santa Barbara (một vùng khai thác dầu hỏa có trong lòng đất) ởphía Tây California xuất hiện những vết dầu trên bề mặt đại dơng tạo ra dầuhỏa và hắc ín trên các bãi biển và hắc ín ở đất liền Lợng dầu này chảy ra từcác mỏ dầu cạn và các mỏ ngầm lên bề mặt qua các khe hở hay nền đá xốp

Ước tính tốc độ rò rỉ dầu này ra đại dơng khoảng 3.000- 4.000 tấn/năm (Allan1970) Năm 1969, những thông tin sinh thái học đợc đa ra (Straughan vàAbbott 1971), tổng số lên tới 10.000 tấn dầu thô bị tràn ra làm ô nhiễm hoàntoàn con kênh và hơn 230km đờng bờ biển, ô nhiễm trung bình ở bờ biển bởiphế phẩm dầu là 15 tấn/km so với 10,5 tấn/km ở vùng lân cận bởi dầu hỏa tựnhiên và 0,03 tấn/km cho tất cả các bãi biển California

Tai nạn dầu lớn trên thế giới xảy ra vào năm 1979 Từ tai nạn IXTOCI,một vụ tràn dầu xảy ra ở vị trí cách bờ tây Mehico 80km (ACOPS 1980,Kornberg 1981) Tốc độ lan dầu rất lớn 6400 m3/ngày và xảy ra hơn 9 thángmới tắt hẳn, ớc tính có khoảng 476.000 tấn dầu thô bị tràn ra, trong vòng mộttháng vết loang đạt đến 180 km dài và rộng tới 80 km, ớc tính 50% lợng dầutràn bị hóa hơi vào khí quyển, 25% lợng dầu tràn bị lắng xuống đáy, 12% bịphân hủy nhờ sinh vật và quá trình quang hóa, 6% bị chuyển hóa hay bốc hỏa,6% trôi nổi và làm ô nhiễm khoảng 600km bờ biển Mehico và 1% dạt vào đấtliền trên các bãi biển Taxas (Ganhing, 1984)

Trong chiến tranh Iran Irac (1981-1987) có 314 cuộc tấn công vào tàuchở dầu tức có 70% dầu đợc ngời Irac chuyên chở và 30% dầu ngời Iranchuyên chở Đây là sự kiện tràn dầu lớn bắt đầu vào 3/1983 khi Irac tấn côngvào 5 tàu chở dầu tại bờ biển Nowrnz, làm thiệt hại 3 quy trình sản xuất dầutại bờ biển Nowrnz, đó là điều kiện tạo nên tràn dầu ở vùng Persian Gruff, ớctính khoảng 260 ngàn tấn (Holloway and Horgan 1991, Horgan,1991)

Trang 11

Ngày 23/3/1989, chiếc tàu chở dầu Exxon Valdez rời cảng dầu Valdez,Alaska (Mỹ), mang theo 200 triệu lít dầu thô tới Long Beach, California, Mỹ.Con tàu này đã vớng vào dải san hô Bligh, làm khoảng 40 triệu lít dầu thô tràn

ra vùng eo biển nguyên sơ Prince William, gây nên thảm họa môi trờng lớnnhất trong lịch sử nớc Mỹ: 2250 km bờ biển tràn ngập dầu Khoảng 10.000công nhân, 1.000 tàu thuyền và 100 máy bay các loại đã đợc huy động đểkhắc phục sự cố Tuy vậy, thảm họa tàu Exxon Valdez với mức độ hủy hoạimôi trờng mà nó gây ra vẫn hết sức nghiêm trọng Cho đến nay, dù sự tích của

sự cố đã gần nh phai mờ, du lịch ở đây cũng đã phát triển trở lại, nhng tạinhững vùng xa xôi nhất trong khu vực, vệt dầu nằm sâu vài gang tay dới lòng

đất vẫn tiếp tục rỉ ra biển, tồn tại dới dạng túi nằm rải rác trên bờ biển Một sốloài nh chim lặn gavia, hải cẩu, vịt hề và cá trích Thái Bình Dơng vẫn cha códấu hiệu phục hồi

Năm 1991, trong chiến tranh Vùng Vịnh, Irac cố ý bắn phá tàu dầu củaKô oét, làm tràn 8 tỉ tấn dầu vào vịnh Ba T khiến xăng dầu tràn ngập trên khắp

bề mặt đại dơng ảnh hởng đến nhiều nớc nh Kô oét, ả Rập

Ngày 2 /12/1999, tàu dầu Erika thuộc sở hữu của Total SA đã gãy làm

đôi và chìm tại vùng biển phía Tây Pháp, làm tràn hơn 20.000 tấn dầu ra ĐạiTây Dơng Ngày 14/4/2001, tàu Zainab (Iraq), vận chuyển khoảng 1.300 tấndầu thô, bị chìm trên đờng tới Pakistan Xấp xỉ 300 tấn dầu (vẫn cha có con sốchính xác) đã tràn xuống biển, trớc khi ngời ta kịp hàn lỗ thủng ở thân tàu Sự

cố tràn dầu này là thảm họa môi trờng lớn nhất ở các Tiểu Vơng Quốc ả Rậpthống nhất suốt mấy năm qua

Ngày 02/12/2002, tàu Prestige đã bị vỡ đôi ngoài bờ biển Galicia, phíaTây Bắc Tây Ban Nha do va vào đá ngầm làm tràn ra 77.000 tấn dầu Vếtloang đã mở rộng hơn 5.800km2 Đây là thảm họa sinh thái tồi tệ nhất từ trớc

đến nay

Ngày 11/11/2007, 2.000tấn dầu loang ra Biển Đen sau khi một cơn bão

đánh vỡ đôi tàu chở nhiên liệu của Nga Chuyên gia môi trờng Nga coi đây làmột thảm họa thiên nhiên nghiêm trọng

Ngày 07/12/2007, một sà lan đâm vào một chiếc tàu chở dầu ở ngoàikhơi bờ biển phía Tây Hàn Quốc làm 10.280 tấn dầu đã tràn ra trên 40 km đ -ờng bờ biển, đến cuối ngày 9/12 họ đã thu dọn đợc khoảng 514 tấn dầu, chiếmkhoảng 5% tổng lợng dầu tràn ra biển Vào lúc 7 giờ 30 phút ngày 07 tháng

12 năm 2007 theo giờ địa phơng (22 giờ 30 phút ngày 06 tháng 12 năm 2007theo giờ UTC), một chiếc sà lan của hãng công nghiệp nặng Samsung đợc kéo

Trang 12

bởi một chiếc tàu lai đã đâm vào tàu chở dầu thô của Hongkong đang neo đậuvới 260.000 tấn dầu thô bên trong Vụ việc này xảy ra gần khu vực cảng HànQuốc tại bờ biển Hoàng Hải, cách thủ đô Seoul 120 km về phía Tây Nam.Chiếc Salan đâm vào tàu Hebei Spirit đã trôi tự do sau khi dây nối với chiếctàu lai bị đứt vì thời tiết xấu Mặc dù không có thơng vong về ngời nhng vụ

đâm va này đã tạo ra 3 lỗ thủng trên vỏ tàu Heibei Spirit làm cho khoảng10.800 tấn dầu thô tràn ra biển Hoàng Hải Số dầu còn lại trong 3 két bị thủng

đã đợc bơm vào các két khác Vụ tràn dầu xảy ra gần khu vực bãi biển Mallip,nơi đợc coi là bãi biển đẹp và a chuộng nhất Hàn Quốc

Ngày 24/09/2008, một đoạn dài 15 km trên sông Loire, con sông lớnnhất nớc Pháp, đã bị ô nhiễm dầu máy do sự cố xảy ra trong khi thực hiện quytrình bảo dỡng kỹ thuật tại một nhà máy điện nguyên tử gần đó

Ngày 28/10/2010, Thảm họa Deepwater Horizon đã đợc các ớc tính mớinhất của chính phủ Hoa Kỳ xác nhận là sự cố rò rỉ dầu ra biển lớn nhất từ tr ớctới nay Hơn 750.000 lít dầu thô rò rỉ mỗi ngày từ giàn khoan dầu DeepwaterHorizon của Hãng dầu khí Anh BP trên vịnh Mexico đã lan ra xa gần 200kmtới vùng cửa sông Mississippi, đe dọa hệ sinh thái ngập mặn Louisiana, dọcvịnh Mexico.Giàn khoan Deepwater Horizon trị giá 560 triệu USD bùng cháydữ dội sau sự cố nổ giếng dầu ngày 20/4/2010 Sự cố này làm thiệt mạng 11ngời, và 2 ngày sau đó thì giàn khoan chìm xuống biển Khói bốc lên từ mặtbiển phủ đầy dầu đang đợc đội dọn dẹp đốt ở khu vực gần giàn khoan D.H

Ước tính một lợng dầu tơng đơng 5 triệu thùng đã tràn ra biển; khiến sự cốtràn dầu này trở thành vụ tràn dầu lớn nhất thế giới từ trớc đến nay

Các sự cố tràn dầu thờng để lại hậu quả rất nghiêm trọng làm ô nhiễmmôi trờng, ảnh hởng đến môi trờng sinh thái, tài nguyên thủy sinh, tài nguyênnớc, tài nguyên đất trên một khu vực khá rộng, gây thiệt hại đến các hoạt độngkinh tế Điều này đòi hỏi cần thiết phải có những biện pháp mang tính đồng

bộ và hiệu quả để khắc phục tình trạng trên

1.1.2 Một số biện pháp khắc phục

ở nhiều nớc trên thế giới cũng nh ở Việt Nam, các biện pháp thờng đợc

áp dụng để khắc phục sự cố tràn dầu đó là: cơ học, sinh học và hoá học Đốivới biện pháp cơ học, thực hiện quây gom, dồn dầu vào một vị trí nhất định đểtránh dầu lan trên diện rộng Sử dụng phao ngăn dầu để quây khu vực dầu

Trang 13

tràn, hạn chế ô nhiễm lan rộng và để thu gom xử lý Sau khi dầu đợc quây lạidùng máy hớt váng dầu hút dầu lên kho chứa Ưu điểm của biện pháp này làngăn chặn, khống chế và thu gom nhanh chóng lợng dầu tràn tại hiện trờng

Ngoài ra, có thể áp dụng biện pháp hoá học khi có hoặc không có sựlàm sạch cơ học và dầu tràn trong một thời gian dài Cụ thể, sử dụng các chấtphân tán; các chất phá nhũ tơng dầu - nớc; các chất keo tụ và hấp thụ dầu để

xử lý Với biện pháp sinh học là dùng các vi sinh vật phân giải dầu nh vikhuẩn, nấm mốc, nấm men Tuy nhiên, khi xảy ra sự cố tràn dầu thì biệnpháp cơ học đợc xem là tiên quyết cho công tác ứng phó sự cố tràn dầu tại cácsông, cảng biển Và việc xử lí sự cố tràn dầu bằng biện pháp cơ học sẽ khôngtriệt để mà còn để lại vết tích của dầu ảnh hởng đến con ngời, môi trờng, vàsinh vật

1.2 Vật liệu hấp thụ dầu

1.2.1 Phân loại vật liệu hấp thụ dầu

Vật liệu hấp thụ dầu đợc chia thành 3 loại chính sau [10,30-32]:

a Vật liệu hấp thụ dầu hữu cơ tổng hợp:

Hiện nay, vật liệu hấp thụ dầu chủ yếu đợc chế tạo từ các loại polymehữu cơ tổng hợp nh polypropylen (PP), polyetylen (PE), polyuretan (PU),polyeste, polyamit (nylon), copolyme khối trên cơ sở của alkylstyren;polycacbodiimit, các loại copolyme khối trên cơ sở PP và PE

Các loại vật liệu hấp thụ dầu từ polyme hữu cơ tổng hợp có các u và

nh-ợc điểm chính sau:

u điểm: nhẹ vì có tỷ trọng thấp; không hoặc ít hút nớc; có tính năng

cơ-lý cao; bền với môi trờng và hoá chất; khả năng hấp thụ dầu cao; có thể sảnxuất công nghiệp nên có sẵn trên thị trờng; dễ dàng gia công thành sợi và từ

đó dễ dàng tạo thành các sản phẩm khác nhau nh các loại phao, gối, chăn,khăn,v.v rất tiện dụng cho công tác ứng cứu các sự cố tràn dầu;

Nhợc điểm: giá thành cao; không bị phân huỷ sinh học, gây ô nhiễm môi

trờng thứ cấp nghiêm trọng

b.Vật liệu hấp thụ dầu hữu cơ có nguồn gốc thiên nhiên:

Các sản phẩm và phế thải nông nghiệp nh các loại sợi bông (bông vải,bông gạo, …), các loại cỏ bông, rêu than bùn, rơm rạ, lõi ngô, bã mía, mùn ca,sợi gỗ, một số loại vỏ cây và nhiều loại vật liệu trên cơ sở xenlulozơ biến tínhkhác

Các loại vật liệu hấp thụ dầu hữu cơ có nguồn gốc thiên nhiên kể trêncũng có các u và nhợc điểm chính sau:

Trang 14

u điểm: giá thành rẻ, có nguồn gốc thiên nhiên và khả năng tái sinh vô

tận, thân thiện với môi trờng và có khả năng tự phân huỷ sinh học Phần lớncác loại vật liệu hấp thụ dầu hữu cơ có nguồn gốc thiên nhiên có cấu trúc sợinên có thể dễ dàng gia công thành sợi và từ đó dễ dàng tạo thành các sảnphẩm khác nhau nh các loại phao, gối, chăn, khăn, tiện dụng cho công tác ứngcứu các sự cố tràn dầu;

Nhợc điểm: khả năng nổi kém vì có tỷ trọng cao, tính a nớc (hydrophilicity) cao, tính a dầu (hydrophobicity) thấp vì thế vật liệu có khả

năng hấp thụ dầu thấp

c Vật liệu hấp thụ dầu vô cơ :

Nh các loại khoáng sét (vermiculite, diatomite, perlite, cát thạch anh,thạch anh tinh thể, silica, natri bicacbonat), amberlite, khoáng sét hữu cơ,zeolite, sợi thuỷ tinh, than chì, than hoạt tính, v.v…

Các u và nhợc điểm chính của vật liệu hấp thụ dầu vô cơ kể trên nh sau:

1.2.2.Yêu cầu kỹ thuật của các loại vật liệu hấp thụ dầu:

Để có thể trở thành các sản phẩm thơng mại, các loại vật liệu hấp thụdầu cần phải đáp ứng một số yêu cầu kỹ thuật sau [32]:

-Khả năng hấp thụ dầu cao và vận tốc hấp thụ dầu nhanh và hút nớcthấp;

-Khả năng lu dầu cao trong quá trình vận chuyển;

-Khả năng thu hồi dầu (nhả hấp thụ) nhanh và bằng những phơng pháp

đơn giản nhất có thể;

-Có các tính chất cơ lý tốt và có khả năng tái sử dụng nhiều lần;

-Có tỷ trọng thấp, khả năng nổi cao trên mặt nớc;

-Chịu đợc các dung môi hoá chất thông dụng;

-Không bị phân huỷ quang hoá;

-Sẵn có và giá thành rẻ;

-Đáp ứng tiêu chuẩn về khả năng hấp thụ dầu trên 1kg vật liệu hấp thụdầu nh sau:

+Theo World Catalogue of Oil Spill Response Products, 1997/1998

[33], thì nếu 1kg vật liệu hấp thụ dầu hấp thụ đợc khoảng dới 5kg dầu thì vật

Trang 15

liệu hấp thụ dầu đợc xếp loại kém, không kinh tế và không có khả năng thànhsản phẩm thơng mại;

+Nếu 1kg vật liệu hấp thụ dầu hút dợc khoảng từ 5-10 kg dầu thì vậtliệu hấp thụ dầu đợc xếp loại khá, có khả năng thơng mại;

+Còn nếu 1kg vật liệu hấp thụ dầu hút đợc khoảng trên 10 kg dầu thìvật liệu hấp thụ dầu đợc xếp loại tốt;

+Theo tiêu chuẩn của Nhật Bản thì vật liệu hấp thụ dầu đợc chấp nhận

nh một mặt hàng thơng mại thì phải có khả năng hấp thụ dầu ít nhất là 6kgdầu trên1kg vật liệu hấp thụ dầu [23]

1.2.3 Cơ sở khoa học và cơ chế làm việc của vật liệu hấp thụ dầu [3,31,34]

Các nhà khoa học cho rằng, quá trình hấp thụ dầu của các loại vật liệu

hấp thụ dầu là sự hút thấm bề mặt (sorption) [34].Trong một phạm trù rộng

hơn của quá trình hút thấm bề mặt, ngời ta chia làm 2 loại: quá trình hấp phụ

(adsorption) và quá trình hấp thụ (absorption) Điều khác nhau cơ bản giữa

hai hiện tợng này là ở mức độ tơng tác của chất bị hút thấm với chất hút thấm

và khả năng di chuyển tự do của chất bị hút thấm trong chất hút thấm Trongquá trình hấp phụ, chất bị hấp phụ tích tụ chủ yếu trên bề mặt hoặc vùng tiếpxúc giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ Ngợc lại, trong quá trình hấp thụ,chất bị hấp thụ có thể chuyển dịch từ pha này sang pha khác và có thể thâmnhập vào chất hấp thụ tới khoảng một vài nannomet (nm) Nh vậy, trong quátrình hấp thụ dầu của các loại vật liệu hấp thụ dầu, trớc tiên xảy ra quá trìnhhấp phụ trên bề mặt, tiếp theo là quá trình hấp thụ xảy ra là chính, đáp ứng sự

đòi hỏi về khả năng lu dầu cao của vật liệu hấp thụ dầu nh đã trình bày ở phầntrên về yêu cầu kỹ thuật của các loại vật liệu hấp thụ dầu Vì thế trong tất cả

các nghiên cứu, ngời ta chỉ sử dụng thuật ngữ sự hấp thụ dầu (oil absorption)

và vật liệu hấp thụ dầu (oil absorbents).

Nguyên nhân của hiện tợng hút thấm bề mặt là do các lực hút lẫn nhaugiữa các phân tử của chất bị hấp thụ, chất hấp thụ và của dung môi Nhìnchung trong qúa trình hút thấm bề mặt, nhiều loại lực tơng tác với nhau cùng

một lúc nh các lực tơng tác hoá học (các liên kết hoá học, liên kết cầu hydro), các lực tĩnh điện (ion-ion, ion-lỡng cực), các tơng tác vật lý khác nh lực

Coulomb, lực Van der Waals Tuy nhiên, trong từng trờng hợp riêng biệt củaquá trình hút thấm bề mặt, có thể một loại lực này hoặc một loại lực kia đóngvai trò chủ chốt hoặc quan trọng hơn [3,34]

Quá trình hấp thụ dầu của các loại vật liệu hấp thụ dầu chủ yếu dựa trên

nguyên lý của quá trình hấp phụ vật lý Do đặc điểm của các hợp chất cao

Trang 16

phân tử (polyme) là những phân tử cực lớn (gọi là các đại phân tử), nên lực

t-ơng tác Van-der-Waals của các hợp chất cao phân tử là vô cùng lớn Vì vậykhả năng hấp thụ các loại dầu của các loại vật liệu hấp thụ dầu polyme ( tựnhiên và tổng hợp) là rất lớn Hiện tợng hấp phụ dầu (pha lỏng) lên bề mặt vậtliệu hút dầu là polyme (pha rắn), thực chất là hiện tợng pha rắn thấm ớt phalỏng, tơng tự nh hiện tợng hấp phụ, nghĩa là liên quan đến sự biến đổi sứccăng bề mặt giữa các pha tiếp xúc Cũng nh quá trình hấp phụ, sự thấm ớt toảnhiệt Một điều cần phải nhắc đến là, đối với các vật liệu hấp phụ vô cơ dạngbột thì các đặc trng về cấu trúc nh cấu trúc mao quản, cấu trúc lớp, các đặc tr-

ng hoá lý bề mặt nh diện tích bề mặt riêng, các nhóm chức trên bề mặt củachất hấp phụ có ý nghĩa rất quan trọng, trong đó diện tích bề mặt riêng củachất hấp phụ càng lớn thì khả năng hấp phụ càng cao Đối với chất hấp thụdầu là polyme thì các nhóm chức trên bề mặt, các lỗ xốp, các mao quản, cáckhoảng trống và các khe hở trên thành của các sợi polyme lại có ý nghĩa quantrọng hơn Trong trờng hợp của sợi xenlulozơ, ngoài những yếu tố trên, cấutrúc lớp cũng có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình hấp thụ [12]

1.3 Vật liệu hấp thụ dầu trên cơ sở xenlulozơ

Hiện nay, vật liệu hấp thụ dầu chủ yếu đợc chế tạo từ các loại polymehữu cơ tổng hợp nh PP, PE, PU, polyeste, polyamit (nylon), copolyme khốitrên cơ sở của alkylstyren; polycacbodiimit, các loại copolyme khối trên cơ sở

PP và PE Tuy nhiên, vì là vật liệu hấp thụ dầu chế tạo từ các loại polyme hữucơ tổng hợp không thân thiện với môi trờng và không bị phân huỷ sinh họcnên sau khi sử dụng làm vật liệu hấp thụ dầu, ngời ta không biết xử lý nh thếnào đối một khối lợng lớn PP, PE, PU phế thải Chỉ có 2 biện pháp để lựachọn là chôn lấp và đốt Nhng về trớc mắt cũng nh về lâu dài, cả 2 biện phápnày đều là nguồn gây ô nhiễm môi trờng thứ cấp nghiêm trọng Nếu lựa chọnphơng pháp chôn lấp thì các kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng hàng trăm nămsau các loại vật liệu hấp thụ dầu trên cơ sở polyme hữu cơ tổng hợp trên vẫnkhông bị phân huỷ hoặc cha bị phân huỷ hết Còn nếu lựa chọn phơng pháp

đốt lại gây ra ô nhiễm môi trờng nghiêm trọng hơn vì ngời ta biết rằng quátrình đốt tạo ra các hợp chất hữu cơ vô cùng độc hại nh dioxin, furan,polyclorua biphenyl (PCB) Để giải quyết vấn đề quan trọng này, một hớngrất quan trọng khác trong lĩnh vực vật liệu hấp thụ dầu đ ợc đặc biệtquan tâm nghiên cứu và phát triển là vật liệu hấp thụ dầu trên cơ sở các loạipolyme thiên nhiên, thân thiện với môi trờng và có khả năng tự phân huỷ sinhhọc, nh vật liệu hấp thụ dầu từ các sản phẩm và phế thải nông nghiệp nh các

Trang 17

loại sợi bông (bông vải, bông gạo, bông tai), các loại cỏ bông, rêu than bùn,rơm rạ, lõi ngô, bã mía, mùn ca, sợi gỗ, một số loại vỏ cây và nhiều loại vậtliệu trên cơ sở xen-lu-lô biến tính khác Để thấy tầm quan trọng đặc biệt củavật liệu hấp thụ dầu trên cơ sở các loại polyme thiên nhiên, thân thiện với môitrờng và có khả năng tự phân huỷ sinh học, ngời ta có thể tham khảo một thídụ: chỉ tính riêng ở Mỹ trong năm 2000, trong khi vật liệu hấp thụ dầu truyềnthống trên cơ sở PP là 31 triệu tấn thì vật liệu hấp thụ dầu trên cơ sở xenlulozơ

đã lên tới 125 triệu tấn, tức là gấp tới hơn 4 lần, góp phần thu hồi khoảng 40triệu gallon dầu (khoảng 150-160 triệu tấn dầu) trong một năm [19]

1.3.1.Sợi thực vật và thành phần hoá học của sợi thực vật [4,12]

Sợi thực vật, nh tên gọi của nó, thu đợc từ các loại cây Thành phần hoáhọc chính là xenlulozơ do đó chúng còn đợc gọi là sợi xenlulozơ

Sợi thực vật đợc phân loại theo nguồn gốc của chúng trong cây, baogồm: sợi vỏ hay sợi thân, tạo thành các bó xơ bên trong vỏ của thân cây;sợi láhay sợi cứng: chạy dọc theo chiều dài lá của các cây một lá mầm; sợi lentrong quả: ví dụ nh bông là sợi thực vật quan trọng nhất

Có tới hơn 250.000 loài thực vật bậc cao, tuy nhiên chỉ có một số rất ítloài (<0,1 %) đợc khai thác cho những ứng dụng thơng mại

Thành phần chính của sợi thực vật ngoài xenlulozơ (một loạipolysaccarit) còn có các hemixenlulozơ (các loại đờng đơn nh xylozơ,manozơ), lignin, các hợp chất phenol, pectin, các hợp chất chiết đợc nh cácloại protein và một số loại khoáng chất vô cơ khác (Xem cấu trúc của các hợpchất chính trong các hình từ 1 đến hình 3) Xenlulozơ và hemixenlulozơ làcác thành phần a nớc chủ yếu của sợi thực vật Ngợc lại, lignin là thành phần

kỵ nớc.Thành phần hoá học chủ yếu của một số loại sợi thực vật theo phầntrăm khối lợng khô tuyệt đối đợc trình bày trong Bảng 1.1

Bảng 1.1: Thành phần hoá học của một số sợi thực vật [4]

Loại sợi Lignin(%) Xenlulozơ

Trang 18

-1.3.2.Cấu tạo phân tử và tính chất hoá học của xenlulozơ

 Cấu tạo phân tử xenlulozơ [12]

Xenlulozơ là một loại polyme thiên nhiên mạch thẳng (công thức phân

tử là [C6H7O2(OH)3]x) với đơn vị mắt xích là anhydro--D glucopyranozơ (viết

tắt là AGU), liên kết với nhau bằng liên kết glycosidic -(14) (Hình 1.1).

Mỗi một mắt xích AGU có các nhóm hydroxyl (OH) ở các vị trí C2, C3 vàC6, có khả năng tham gia nhiều phản ứng đặc trng cho các nhóm hydroxyl(OH) bậc một và bậc hai Cần lu ý rằng, các nhóm hydroxyl (OH) ở cuốimạch phân tử xenlulozơ, tức là ở các vị trí C1 và C4, có các tính chất rất khácnhau: trong khi nhóm hydroxyl (OH) ở vị trí C1 có các tính chất khử thì nhómhydroxyl (OH) ở vị trí C4 không có các tính chất này Các nguyên tử ô xycủa các nhóm hydroxyl cũng nh các nguyên tử ô xy trong các vòng AGUtham gia tạo các tơng tác nội và ngoại phân tử tạo cầu hydro và tham gia cácphản ứng phân huỷ khác nhau[12]

O

H 2 C OH

OH HO

O

1 2 3

4 56

O OH

OMe

HO

OMe HO

O

H H

Trang 19

Hình 1.3: Cấu trúc phân tử pectin

Phơng pháp nhiễu xạ tia X đã đợc sử dụng để nghiên cứu cấu trúc của

xenlulozơ Ngời ta nhận thấy giản đồ nhiễu xạ tia X của xenlulozơ có những

nét đặc trng cho vật liệu tinh thể, trong đó tinh thể định hớng theo trục của xơsợi Trong mạng tinh thể, các đoạn mạch đều xếp theo một hớng song songvới nhau Các phân tử xenlulozơ có cấu trúc trật tự cao do độ cứng của vònganhydroglucozơ và lực hấp dẫn mạnh liên hợp với liên kết hydro của cácnhóm hydroxyl Các liên kết hydro có thể tạo thành trong và ngoài mạchxenlulozơ (Hình 4), cũng có thể tạo thành giữa các lớp xenlulozơ ( Hình 5)

Hình 1.4: Liên kết hydro trong và ngoài mạch xenlulozơ

Về mặt hình thái học (morphology), sợi xenlulozơ tự nhiên bao gồm

một lớp màng mỏng bề ngoài (thành sơ cấp) và một lớp thành thứ cấp dàyhơn Đa số các xenlulozơ tinh thể đều tồn tại trong thành thứ cấp, khi quan sátdới kính hiển vi điện tử, rõ ràng là chúng đợc tạo nên từ các hạt dạng sợi gọi làxơ Các xơ này nằm sát nhau và có đờng kính trong khoảng 10 micron Mặtkhác xơ lại đợc tạo nên từ các vi sợi có đờng kính khoảng 100-150Ao vớichiều dài không xác định Các vi sợi này sau đó lại có thể đợc tạo thành từ các

đám đơn vị mịn hơn đợc gọi là chuỗi mixen Nhìn chung trong xenlulozơ tựnhiên, cấu trúc cơ bản của xenlulozơ có chiều dài khoảng l00-250nm, với tiếtdiện ngang 3-10nm, các mạch xenlulozơ có thể trải qua nhiều vùng tinh thể(vùng trật tự cao) với vùng vô định hình và tồn tại ở dạng nếp gấp trong phạm

Trang 20

vi một tinh thể Các tinh thể và vô định hình tập trung thành tổ chức lớn hơngọi là vi sợi (microfibril) Các vi sợi lại hợp thành tổ chức lớn hơn gọi là xơ(fibril).

Trên thành của các sợi có rất nhiều các lỗ xốp, các mao quản, cáckhoảng trống và các khe hở Số lợng, kích thớc, sự phân bố của chúng là rấtkhác nhau Điều này rất quan trọng vì các yếu tố này liên quan đến khả năngtham gia phản ứng của các vi sợi xenlulozơ đặc biệt trong các điều kiện phảnứng dị thể cũng nh khả năng hấp thụ dầu của các sản phẩm hấp thụ dầu saunày

Hình 1.5: Liên kết hydro giữa các lớp xenlulozơ

 Tính chất hoá học của xenlulozơ [4]

Xenlulozơ là polyme vừa phân cực mạnh vừa kết tinh cao, chỉ hoà tantrong một số ít dung môi Những dung môi đặc biệt có thể làm trơng mạnhxenlulozơ và dẫn đến hoà tan Sự trơng xảy ra khi chất gây trơng lọt vàokhoảng trống giữa các tinh thể hoặc lọt vào vùng vô định hình của cấu trúcxenlulozơ, ở đó các phân tử liên kết với nhau lỏng lẻo Nếu đặt xơ xenlulozơvào nớc, sợi xenlulozơ hút nớc và chỉ bị trơng lên với đờng kính xơ tăng thêmkhoảng 25% [4] Tuy nhiên tơng tác giữa nớc và xenlulozơ không đủ mạnhnên nớc không xâm nhập vào vùng tinh thể của xenlulozơ Sự trơng trong tinhthể xảy ra khi có mặt chất gây trơng có ái lực mạnh hơn tơng tác giữa cácphân tử xenlulozơ gây ra hiện tợng phá vỡ liên kết giữa các phân tử xenlulozơ.Trong kỹ thuật thờng sử dụng dung dịch NaOH đậm đặc, dung dịch đồngammoniac để gây trơng

Do cấu trúc của phân tử xenlulozơ rất chặt chẽ, vừa tồn tại ở vùng tinhthể, vừa tồn tại ở vùng vô định hình, để phản ứng xảy ra, hoá chất cần xâmnhập vào các hình thái cấu trúc này, đặc biệt là vùng tinh thể Vùng vô địnhhình vốn có nhiều khoảng trống để tác nhân phản ứng lọt vào, do đó phản ứng

Ngày đăng: 22/12/2013, 13:08

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] Trần Vĩnh Diệu, Bùi Chơng (2010), Nghiên cứu và ứng dụng sợi thực vật nguồn nguyên liệu có khả năng tái tạo để bảo vệ môi trờng, Nhà xuất bản khoa học tự nhiên và công nghệ Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu và ứng dụng sợi thực vật nguồn nguyên liệu có khả năng tái tạo để bảo vệ môi trờng
Tác giả: Trần Vĩnh Diệu, Bùi Chơng
Nhà XB: Nhà xuất bản khoa học tự nhiên và công nghệ
Năm: 2010
[2] Đoàn Thị Yến Oanh (2010), Luận án tiến sĩ kĩ thuật “Nghiên cứu chế tạo compozit sinh học trên nền polime gia cờng bằng sợi nứa”, Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu chế tạo compozit sinh học trên nền polime gia cờng bằng sợi nứa
Tác giả: Đoàn Thị Yến Oanh
Năm: 2010
[3] Nguyễn Hữu Phú, Hoá lý và Hoá keo (2003), Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội , tr.185-209 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hoá lý và Hoá keo (
Tác giả: Nguyễn Hữu Phú, Hoá lý và Hoá keo
Nhà XB: Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật
Năm: 2003
[4] Hồ Sỹ Tráng, Cơ sở hoá học gỗ và xenlulozơ (2003), Nhà Xuất bản Khoa học Kỹ Thuật, Hà Nội, Tập I và Tập II.TiÕng Anh Sách, tạp chí
Tiêu đề: Cơ sở hoá học gỗ và xenlulozơ
Tác giả: Hồ Sỹ Tráng, Cơ sở hoá học gỗ và xenlulozơ
Nhà XB: Nhà Xuất bản Khoa học Kỹ Thuật
Năm: 2003
[5] A.Biswas, B.C. Saha, J. W. Lawton, R.L. Shogren and J.L. Willett, (2006), Process for obtaining cellulose acetate from agricultural by-products, Carbohydrate Polymers Vol64(1), p. 134-137 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Process for obtaining cellulose acetate from agricultural by-products
Tác giả: A.Biswas, B.C. Saha, J. W. Lawton, R.L. Shogren and J.L. Willett
Năm: 2006
[6] A.P.Beatriz, M. N. Belgacem and E. Frollini, (2006), Mercerized linters cellulose: characterization and acetylation in N,N- dimethylacetamide/lithium chloride, Carbohydrate Polymers, Vol63 (1 ), p.19- 29 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Mercerized linters cellulose: characterization and acetylation in N,N-dimethylacetamide/lithium chloride
Tác giả: A.P.Beatriz, M. N. Belgacem and E. Frollini
Năm: 2006
[7] B. Karimi, H.Seradj,(2001), N-bromosuccinimide (NBS), a novel and highly effective catalyst for acetylation of alcohols under mild reaction conditions, Synlett, Vol 4, p.510-519 Sách, tạp chí
Tiêu đề: N-bromosuccinimide (NBS), a novel and highly effective catalyst for acetylation of alcohols under mild reaction conditions
Tác giả: B. Karimi, H.Seradj
Năm: 2001
[8] B. Mohebby, A.Talaii, S.K. Najafi, (2007), Influence of acetylation on fire resistance of beech plywood, Materials Letters, vol 61, p.359-362 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Influence of acetylation on fire resistance of beech plywood
Tác giả: B. Mohebby, A.Talaii, S.K. Najafi
Năm: 2007
[10] C.Teas, S. Kalligeros, F.Zanikos, S.Stournas, E.Lois and G.Anastopoulos, (2001),Investigation of the effectiveness of absorbent materials in oil spills cleanup, Desalination, Vol 140(3), p. 259-264 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Investigation of the effectiveness of absorbent materials in oil spills cleanup
Tác giả: C.Teas, S. Kalligeros, F.Zanikos, S.Stournas, E.Lois and G.Anastopoulos
Năm: 2001
[11] C.F. Liu, R.C.Sun, A.P.Zhang, J.L.Ren, Z.C.Geng,(2006), Structural and thermal characterization of sugarcane bagasse cellulose succinate prepared in ionic liquid, Polym. Deg.Stab., 91, p.3040-3047 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Structural and thermal characterization of sugarcane bagasse cellulose succinate prepared in ionic liquid
Tác giả: C.F. Liu, R.C.Sun, A.P.Zhang, J.L.Ren, Z.C.Geng
Năm: 2006
[12] D. Klemm, B. Philipp, T. Heinze, U. Heinze, W.Wagenknecht, (1998), Comprehensive Cellulose Chemistry, Vol 1: Fundamentals and Analytical Methods, Wiley- VCH, Wenheim-New York-Chichester-Brisbane- Singapore-Toronto Sách, tạp chí
Tiêu đề: Comprehensive Cellulose Chemistry
Tác giả: D. Klemm, B. Philipp, T. Heinze, U. Heinze, W.Wagenknecht
Năm: 1998
[13] G.Hofle, W. Steglich, H.Vorbruggen,(1978), 4- Dialkylaminopyridines as highly active acylation catalyst, Angew.Chem.Int.Ed.Engl.17, 569-583 Sách, tạp chí
Tiêu đề: 4-Dialkylaminopyridines as highly active acylation catalyst
Tác giả: G.Hofle, W. Steglich, H.Vorbruggen
Năm: 1978
[14] G. R.Filho, S. F. Cruz, D.Pasquini, D.A. Cerqueira, V.S. Prado and R.M.N. de Assunỗóo ,(2000), Water flux through cellulose triacetate films produced from heterogeneous acetylation of sugar cane bagasse, Journal of Membrane Science, Vol177(1-2 ),p.225-231 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Water flux through cellulose triacetate films produced from heterogeneous acetylation of sugar cane bagasse
Tác giả: G. R.Filho, S. F. Cruz, D.Pasquini, D.A. Cerqueira, V.S. Prado and R.M.N. de Assunỗóo
Năm: 2000
[15] G.Frisoni, M.Baiardo , M.Scandola , D.Lednicka , M.C.Cnockaert , J.Mergaert , J.Swings , (2001), Natural cellulose fibers: heterogeneousacetylation kinetics and biodegradation behavior,Biomacromolecules.,2(2),p.476-82 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Natural cellulose fibers: heterogeneous "acetylation kinetics and biodegradation behavior
Tác giả: G.Frisoni, M.Baiardo , M.Scandola , D.Lednicka , M.C.Cnockaert , J.Mergaert , J.Swings
Năm: 2001
[16] G.R.Fiho, S.F. da Cruz, D.Pasquini, D.A.Cerqueira, V.de S.Prado, R.M.Nascimento de Assuncao, (2000), Water flux through cellulose triacetate films produced from heterogeneous acetylation of sugar cane bagasse, J.Mem.Sci., vol 177, p. 225-231 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Water flux through cellulose triacetate films produced from heterogeneous acetylation of sugar cane bagasse
Tác giả: G.R.Fiho, S.F. da Cruz, D.Pasquini, D.A.Cerqueira, V.de S.Prado, R.M.Nascimento de Assuncao
Năm: 2000
[18] H. El-Saied, A.H.Basta, B.N.Barsoum, M.M.Elberry,(2003), Cellulose membranes for reverse osmosis, Part 1.RO cellulose acetate membranes including a composite with polypropylene, Desalination, vol 159, p.171-181 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Cellulose membranes for reverse osmosis, Part 1.RO cellulose acetate membranes including a composite with polypropylene
Tác giả: H. El-Saied, A.H.Basta, B.N.Barsoum, M.M.Elberry
Năm: 2003
[19] J. F.Katers, J.Summerfield, Oil Recovery from Absorbent Materials, from Website: http://www.wastecapwi.org/oldsite/CRI.htm, p. 1-13 (2003) Sách, tạp chí
Tiêu đề: Oil Recovery from Absorbent Materials
[20] J.Wu, J. Zhang,H. Zhang, J.He , Q.Ren , M.Guo, (2004), Homogeneous acetylation of cellulose in a new ionic liquid, Biomacromolecules,5(2),p.266-8 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Homogeneous acetylation of cellulose in a new ionic liquid
Tác giả: J.Wu, J. Zhang,H. Zhang, J.He , Q.Ren , M.Guo
Năm: 2004
[21] K.A.Connors, K.S.Albert,(1973), Determination of hydroxyl compounds by 4-dimethylaminopyridine-catalyzed acetylation, J.Pharm.Sci.Vol 62, p.845-846 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Determination of hydroxyl compounds by 4-dimethylaminopyridine-catalyzed acetylation
Tác giả: K.A.Connors, K.S.Albert
Năm: 1973
[22] K. Kamide, K. Okajima,(1981),Determination of distribution of O- acetyl group in trihydric alcohol units of cellulose acetate by carbon-13 nuclear magnetic resonance analysis, Polymer Journal, vol 13(2), p.127-133 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Determination of distribution of O-acetyl group in trihydric alcohol units of cellulose acetate by carbon-13 nuclear magnetic resonance analysis
Tác giả: K. Kamide, K. Okajima
Năm: 1981

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.1.  Cấu trúc phân tử xenlulozơ - Tổng hợp và bước đầu nghiên cứu tính chất của vật liệu hấp thụ dầu từ bã mía luận văn tốt nghiệp đại học
Hình 1.1. Cấu trúc phân tử xenlulozơ (Trang 22)
Hình 1.4: Liên kết hydro trong và ngoài mạch xenlulozơ - Tổng hợp và bước đầu nghiên cứu tính chất của vật liệu hấp thụ dầu từ bã mía luận văn tốt nghiệp đại học
Hình 1.4 Liên kết hydro trong và ngoài mạch xenlulozơ (Trang 23)
Hình 3.1: Phổ hồng ngoại của xenlulozơ axetat - Tổng hợp và bước đầu nghiên cứu tính chất của vật liệu hấp thụ dầu từ bã mía luận văn tốt nghiệp đại học
Hình 3.1 Phổ hồng ngoại của xenlulozơ axetat (Trang 38)
Hình 3.3 :  ảnh SEM của xenlulozơ axetat - Tổng hợp và bước đầu nghiên cứu tính chất của vật liệu hấp thụ dầu từ bã mía luận văn tốt nghiệp đại học
Hình 3.3 ảnh SEM của xenlulozơ axetat (Trang 40)
Bảng 3.2: Kết quả xác định mức độ axetyl hoá xenlulozơ axetat - Tổng hợp và bước đầu nghiên cứu tính chất của vật liệu hấp thụ dầu từ bã mía luận văn tốt nghiệp đại học
Bảng 3.2 Kết quả xác định mức độ axetyl hoá xenlulozơ axetat (Trang 40)
Bảng 3.5: Độ hấp thụ dầu HD40 của vật liệu - Tổng hợp và bước đầu nghiên cứu tính chất của vật liệu hấp thụ dầu từ bã mía luận văn tốt nghiệp đại học
Bảng 3.5 Độ hấp thụ dầu HD40 của vật liệu (Trang 43)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w